هوائي من الهواء: ليزر يحوّله إلى بلازما تبث موجات راديوية

وكان على الفريق بقيادة بريا دارشني أن يحل مشكلة إيصال طاقة بتردد راديوي إلى القناة. فالسلك العادي قد يخل ببنية البلازما الحساسة، لذلك استخدم الباحثون حلقة معدنية تحيط بشعاع الليزر وتؤدي دور اقتران سعوي، بحيث يؤثر المولد الراديوي في إلكترونات البلازما دون تلامس مباشر. ويمكن تغيير طول هذا الهوائي واتجاهه عبر ضبط معلمات الشعاع، بينما يتطلب ذلك في التصاميم التقليدية تعديلات ميكانيكية في كثير من الأحيان.

حدود التجربة

استخدم الباحثون تردد 30 ميغاهرتز، ويقابله طول موجة نحو 10 أمتار. وكانت الإشارة المستقبَلة أقوى بمقدار 2.5 مرة مقارنة بالإعداد الذي لا ينشئ فيه الليزر بلازما. لكن هوائي الاستقبال وُضع على بعد 5 سنتيمترات فقط من المرسل، أي أن القياس أُجري في المجال القريب وليس في اتصال لمسافة كيلومترات. ولم يثبت الباحثون إمكانية استقبال الإشارة بهذا الهوائي، رغم أنهم لا يرون عائقًا جوهريًا يمنع ذلك.

ويبقى استخدامه في الفضاء سؤالًا مفتوحًا. فبحسب بول فرانزون، المشارك في الدراسة، يوجد في مدار الأرض المنخفض ما يكفي من الغاز المخلخل لتوليد البلازما. غير أن كثافته أقل بكثير، ما يغيّر شروط التأيين والحفاظ على القناة. كما أن الحل يحتاج إلى طاقة للّيزر والإلكترونيات ومصدر التغذية ونظام التحكم، ومن دون بيانات عن كفاءة الإشعاع يصعب الجزم بأنه سيقلل كتلة القمر الصناعي.

وعلى الباحثين الآن إثبات إرسال الإشارة لمسافات أكبر، والعمل في نطاقات ترددية مختلفة، والحفاظ على بث مستقر باستهلاك معقول للطاقة. وحتى ذلك الحين تبقى التجربة إثباتًا لمبدأ العمل، لا بديلًا جاهزًا للهوائيات التقليدية.